CN104849913A - 一种光配向装置及系统 - Google Patents

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赵永超
宋彦君
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    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133788Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation

Abstract

本发明提供一种光配向装置及系统,所述装置包括:承载机台,具有一承载面,所述承载面上放置有待配向的玻璃基板;配向光源,用于提供配向过程所用的光源;偏振片,用于将所述配向光源所提供的光源形成配向过程所需要的偏振光;温控部件,嵌入在所述承载机台内,所述温控部件用于根据所述待配向的玻璃基板的预设温度对所述待配向的玻璃基板进行加热,并保持恒温。本发明的光配向装置及系统,通过增加一温控部件,从而提高了装置的配向能力,进一步提高了生产效率,降低了能耗。

Description

一种光配向装置及系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及显示器技术领域,特别是涉及一种光配向装置及系统。
【背景技术】
[0002] 配向制程,具体先将配向液涂布在液晶显示器的上下基板的内侧,再经过配向技术处理,最终在上下基板内侧形成配向膜,配向膜能够使得让液晶分子按照特定方向排列。目前水平光配向的应用越来越广泛,而在水平光配向技术中,主流的配向方式为摩擦配向和光配向。但是由于摩擦配向会存在不少问题,例如摩擦会产生静电,同时也产生刮伤造成显示器的亮度不均匀,并且摩擦配向由于摩擦布使用的限制,不能适用于高解析度面板的开发中。由于上述摩擦配向的缺点,现在光配向技术成为研宄的主流和热点。
[0003] 现有的光配向技术都是在常温下通过紫外偏振光照射形成配向的,当配向液的材料固定,在常温环境下,需要的照射时间比较长。根据实验数据可知,聚酰亚胺(PI)配向的曝光制程中基板的温度越高,PI的配向能力以及反应程度越强。而现在的光配向的曝光机台不具有控制配向过程中基板温度的功能。
[0004] 因此,有必要提供一种光配向装置及系统,以解决现有技术所存在的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种光配向装置及系统,以解决现有技术的光配向装置没有温度控制功能,通常在常温下进行,由于温度低,配向液的反应性能较差,因而增加了曝光时间,生产效率降低的技术问题。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明构造了一种光配向装置,其包括:承载机台,具有一承载面,所述承载面上放置有待配向的玻璃基板;
[0007] 配向光源,用于提供配向过程所用的光源;
[0008] 偏振片,用于将所述配向光源所提供的光源形成配向过程所需要的偏振光;
[0009] 温控部件,嵌入在所述承载机台内,所述温控部件用于根据所述待配向的玻璃基板的预设温度对所述待配向的玻璃基板进行加热,并保持恒温。
[0010] 在本发明的光配向装置中,所述温控部件在所述承载面上的投影面积大于所述待配向的玻璃基板在所述承载面上的投影面积。
[0011] 在本发明的光配向装置中,所述温控部件的上表面和所述承载机台的承载面位于同一平面。
[0012] 在本发明的光配向装置中,所述温控部件为热水循环加热器或者红外加热器。
[0013] 在本发明的光配向装置中,所述配向光源的光源为紫外线,所述紫外线的波长范围为200-500纳米。
[0014] 在本发明的光配向装置中,所述光配向装置还包括传送部件,所述配向光源在所述承载机台上形成一曝光区域,所述传送部件用于将所述待配向的玻璃基板移动至所述曝光区域。
[0015] 本发明还提供一种光配向系统,其包括光配向装置,所述光配向装置包括:
[0016] 承载机台,具有一承载面,所述承载面上放置有待配向的玻璃基板;
[0017] 配向光源,用于提供配向过程所用的光源;
[0018] 偏振片,用于将所述配向光源所提供的光源形成配向过程所需要的偏振光;
[0019] 温控部件,嵌入在所述承载机台内,所述温控部件用于根据所述待配向的玻璃基板的预设温度对所述待配向的玻璃基板进行加热,并保持恒温。
[0020] 在本发明的光配向系统中,所述温控部件为热水循环加热器或者红外加热器。
[0021] 在本发明的光配向系统中,所述温控部件在所述承载面上的投影面积大于所述待配向的玻璃基板在所述承载面上的投影面积。
[0022] 在本发明的光配向系统中,所述配向光源的光源为紫外线,所述紫外线的波长范围为200-500纳米。
[0023] 本发明的光配向装置及系统,通过增加一温控部件,增加了配向制程的温度,使得配向液的反应性能增加,从而缩短了曝光时间,降低了能耗,提高了生产效率。
【附图说明】
[0024] 图1为现有技术的光配向装置的结构示意图;
[0025] 图2为的温度对光配向反应程度的影响示意图;
[0026] 图3为的温度对光配向信赖性的影响示意图;
[0027] 图4为本发明光配向装置的结构示意图;
[0028] 图5为本发明光配向装置的优选结构示意图。
【具体实施方式】
[0029] 以下各实施例的说明是参考附加的图式,用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等,仅是参考附加图式的方向。因此,使用的方向用语是用以说明及理解本发明,而非用以限制本发明。在图中,结构相似的单元是以相同标号表示。
[0030] 请参照图1,图1为现有技术的光配向装置的结构示意图;
[0031] 如图1所示,现有技术的光配向装置,包括承载机台11、待配向的玻璃基板12、配向光源13、偏振片14,承载机台11具有一承载面,承载面上放置有待配向的玻璃基板12,待配向的玻璃基板12在其表面涂有配向液;配向光源13用来提供配向过程所用的光源;偏振片14用来将所述配向光源13所提供的光源形成配向过程所需要的偏振光;偏振光能够使配向液产生光反应,形成具有预设角的配向膜。
[0032] 其中光配向反应与二聚化程度有关,二聚化程度的参数越大,表明光反应越剧烈。如图2所示,图2的纵坐标给出二聚化程度的参数,101表示常温下的二聚化程度的参数,102表示在70度时二聚化程度的参数,不难看出温度越高时,光配向反应程度越强,结合图3,图3的纵坐标给出光配向信赖性的参数,图3给出4组配向液中单体比率的数据,201、202分别表示在常温和70度时的信赖性的参数,其中L1、L2、L3、L4分别表示单体比率为0、
2、5、10时,常温和70度时的信赖性的参数对比数据,可见温度越高,光配向信赖性越好(信赖性的数值为1.0时,表明最优)。
[0033] 请参照图4,图4为本发明的光配向装置的结构示意图;
[0034] 本发明的光配向装置,包括承载机台11、待配向的玻璃基板12、配向光源13、偏振片14,所述承载机台11具有一承载面,所述承载面上放置有待配向的玻璃基板12,所述待配向的玻璃基板12在其表面涂有配向液,所述配向液譬如为聚酰亚胺或者聚酰胺酸;配向光源13用来提供配向过程所用的光源;偏振片14用来将所述配向光源所提供的光源形成配向过程所需要的偏振光;偏振光能够使配向液产生光反应,形成具有预设角的配向膜。
[0035] 所述光配向装置还包括温控部件20,其嵌入在所述承载机台11内,所述温控部件20可根据所述待配向的玻璃基板的预设温度对所述待配向的玻璃基板进行加热,并保持恒温。所述预设温度根据所述配向液的材料的反应性能和配向制程时间设置。
[0036] 现有的光配向技术都是在常温度下通过紫外偏振光照射形成配向的,当配向液的材料固时定时,常温下需要的照射时间比较长。但是将温度提高后,可以提高材料的反应性能,在较短时间内使得配向液的材料形成常温下同等的配向能力,因此减少了照射时间,还缩短了生产时间,产率增加。由于现有技术由于没有温控部件,这样配向光源曝光的时间较长,一方面增加了能耗,其次生产效率低下,而本发明通过增加温控部件降低了能耗,提高了生产效率。
[0037] 通常情况下配向液材料的不同,配向过程玻璃基板所需要的预设温度不同,因此通过对温控部件到的加热温度进行调节,譬如所述预设温度为40度,将温控部件设置到对应的温度或者调节到相应的功率上,并将加热温度维持在稳定值,可以避免由于温度不稳定导致配向性能较低的问题。同时在对具有不同材料的配向液的玻璃基板先后进行配向时,能够很快地将温度调到预设温度上,提高生产效率和配向性能。
[0038] 优选地,所述温控部件20可为热水循环加热器或者红外加热器。选择这样的加热设备,加热效率高且能够长时间维持温度很定。
[0039] 优选地,所述温控部件20在所述承载面上的投影面积大于所述待配向的玻璃基板12在所述承载面上的投影面积。以增大温控部件与玻璃基板之间的接触面积,减少加热时间,提高加热效率。
[0040] 优选地,所述配向光源13的光源为紫外线,所述紫外线的波长范围可为200-500纳米。将紫外线的波长设置在此范围内,可以满足多种显示器的光配向过程的需求,因而可降低生产成本。
[0041] 优选地,所述温控部件20的上表面和所述承载机台11的承载面位于同一平面。即所述温控部件20的上表面和所述承载面齐平,从而节省制程空间。
[0042] 优选地,结合图5,所述光配向装置还可包括传送部件21,所述配向光源13在所述承载机台上形成一曝光区域,所述传送部件21能够将所述待配向的玻璃基板12移动至所述曝光区域。譬如所述传送部件21将所述待配向的玻璃基板12从图5中的B位置移动到图4中的A位置。
[0043] 本发明的光配向装置,通过增加一温控部件,增加了配向制程的温度,使得配向液的反应性能增加,从而缩短了曝光时间,降低了能耗,提高了生产效率。
[0044] 本发明还提供一种光配向系统,其包括光配向装置,所述光配向装置包括承载机台11、待配向的玻璃基板12、配向光源13、偏振片14,所述承载机台11具有一承载面,所述承载面上放置有待配向的玻璃基板12,所述待配向的玻璃基板12在其表面涂有配向液,所述配向液譬如为聚酰亚胺;配向光源13用来提供配向过程所用的光源;偏振片14用来将所述配向光源所提供的光源形成配向过程所需要的偏振光;偏振光能够使配向液产生光反应,形成具有预设角的配向膜。
[0045] 所述光配向装置还包括温控部件20,其嵌入在所述承载机台11内,所述温控部件20可根据所述待配向的玻璃基板的预设温度对所述待配向的玻璃基板进行加热,并保持恒温。所述预设温度根据所述配向液的材料的反应性能和配向制程时间设置。
[0046] 具体制程过程中,先根据配向液的材料,选择合适的偏振片14以及所需的配向光源13的照度,以便得到具有预设角度的配向膜,再将已经涂布了配向液的玻璃基板放在承载机台的承载面上,通过传送部件21将所述玻璃基板传送到曝光区域,通过热水循环加热器或红外加热器将基板加热至预设温度(譬如70°C ),之后再进行照光处理。
[0047] 现有的光配向技术都是在常温度下通过紫外偏振光照射形成配向的,当配向液的材料固时定时,常温下需要的照射时间比较长。但是将温度提高后,可以提高材料的反应性能,在较短时间内使得配向液的材料形成常温下同等的配向能力,因此减少了照射时间,还缩短了生产时间,产率增加。由于现有技术由于没有温控部件,这样配向光源曝光的时间较长,一方面增加了能耗,其次生产效率低下,而本发明通过增加温控部件降低了能耗,提高了生产效率。
[0048] 通常情况下配向液材料的不同,配向过程玻璃基板所需要的预设温度不同,因此通过对温控部件到的加热温度进行调节,譬如所述预设温度为40度,将温控部件设置到对应的温度或者调节到相应的功率上,并将加热温度维持在稳定值,可以避免由于温度不稳定导致配向性能较低的问题。同时在对具有不同材料的配向液的玻璃基板先后进行配向时,能够很快地将温度调到预设温度上,提高生产效率和配向性能。
[0049] 优选地,所述温控部件20可为热水循环加热器或者红外加热器。选择这样的加热设备,加热效率高且能够长时间维持温度很定。
[0050] 优选地,所述温控部件20在所述承载面上的投影面积大于所述待配向的玻璃基板12在所述承载面上的投影面积。以增大温控部件与玻璃基板之间的接触面积,减少加热时间,提高加热效率。
[0051] 优选地,所述配向光源13的光源为紫外线,所述紫外线的波长范围可为200-500纳米。将紫外线的波长设置在此范围内,可以满足多种显示器的光配向过程的需求,因而可降低生产成本。
[0052] 优选地,所述温控部件20的上表面和所述承载机台11的承载面位于同一平面。即所述温控部件20的上表面和所述承载面齐平,从而节省制程空间。
[0053] 优选地,结合图5,所述光配向装置还可包括传送部件21,所述配向光源13在所述承载机台上形成一曝光区域,所述传送部件21能够将所述待配向的玻璃基板12移动至所述曝光区域。譬如所述传送部件21将所述待配向的玻璃基板12从图5中的B位置移动到图4中的A位置。
[0054] 具体制程过程中,先根据配向液的材料,选择合适的偏振片14以及所需的配向光源13的照度,以便得到具有预设角度的配向膜,再将已经涂布了配向液的玻璃基板放在承载机台的承载面上,通过传送部件21将所述玻璃基板传送到曝光区域,通过热水循环加热器或红外加热器将基板加热至预设温度(譬如70°C ),之后再进行照光处理。
[0055] 本发明的光配向系统,通过增加一温控部件,增加了配向制程的温度,使得配向液的反应性能增加,从而缩短了曝光时间,降低了能耗,提高了生产效率。
[0056] 综上所述,虽然本发明已以优选实施例揭露如上,但上述优选实施例并非用以限制本发明,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与润饰,因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种光配向装置,其特征在于,包括: 承载机台,具有一承载面,所述承载面上放置有待配向的玻璃基板; 配向光源,用于提供配向过程所用的光源; 偏振片,用于将所述配向光源所提供的光源形成配向过程所需要的偏振光; 温控部件,嵌入在所述承载机台内,所述温控部件用于根据所述待配向的玻璃基板的预设温度对所述待配向的玻璃基板进行加热,并保持恒温。
2.根据权利要求1所述的光配向装置,其特征在于,所述温控部件在所述承载面上的投影面积大于所述待配向的玻璃基板在所述承载面上的投影面积。
3.根据权利要求1所述的光配向装置,其特征在于,所述温控部件的上表面和所述承载机台的承载面位于同一平面。
4.根据权利要求1所述的光配向装置,其特征在于,所述温控部件为热水循环加热器或者红外加热器。
5.根据权利要求1所述的光配向装置,其特征在于,所述配向光源的光源为紫外线,所述紫外线的波长范围为200-500纳米。
6.根据权利要求1所述的光配向装置,其特征在于,所述光配向装置还包括传送部件,所述配向光源在所述承载机台上形成一曝光区域,所述传送部件用于将所述待配向的玻璃基板移动至所述曝光区域。
7.—种光配向系统,其特征在于,包括: 光配向装置,其包括: 承载机台,具有一承载面,所述承载面上放置有待配向的玻璃基板; 配向光源,用于提供配向过程所用的光源; 偏振片,用于将所述配向光源所提供的光源形成配向过程所需要的偏振光; 温控部件,嵌入在所述承载机台内,所述温控部件用于根据所述待配向的玻璃基板的预设温度对所述待配向的玻璃基板进行加热,并保持恒温。
8.根据权利要求7所述的光配向系统,其特征在于,所述温控部件为热水循环加热器或者红外加热器。
9.根据权利要求7所述的光配向系统,其特征在于,所述温控部件在所述承载面上的投影面积大于所述待配向的玻璃基板在所述承载面上的投影面积。
10.根据权利要求7所述的光配向系统,其特征在于,所述配向光源的光源为紫外线,所述紫外线的波长范围为200-500纳米。
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